PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ Để giải nhanh dạng tốn có liên quan đến phản ứng oxi hố – khử nên áp dụng định luật bảo toàn electron * Nội dung định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hoá – khử, số mol electron chất khử cho số mol electron chất oxi hố nhận ∑n e(cho) = ∑ ne(nhận) * Lưu ý: - Trong phản ứng hệ phản ứng oxi hoá – khử, cần quan tâm đến trạng thái oxi hoá ban đầu cuối ngun tố, khơng quan tâm đến q trình biến đổi trung gian - Cần kết hợp với phương pháp khác phương pháp quy đổi, bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố, bảo tồn điện tích để giải toán ● Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 (loãng) Kim loại bị oxi hoá: M  → M n+ + ne ⇒ ne cho = an (a vàn lầ n lượt làsốmol vàhoátròcủ a M) +1 +1 + HCl, H2 SO4(loã ng) thể tính oxi hố H : 2H+ + 2e  → H2 ⇒ nH+ = ne nhaän = 2nH2  HCl M+  → M n+ + H2 ng)  H2SO4 (loã Theo định luật bảo tồn electron, ta có: an = 2nH Lưu ý: Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) tác dụng với HCl H 2SO4 lỗng đạt hố trị thấp http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 1: Hồ tan hoàn toàn 5,4 gam Al dung dịch H 2SO4 lỗng, thu V lít H2 (ở đktc) Giá trị V A 4,48 B 3,36 C 6,72 D 2,24 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Đại học Vinh, năm 2016) Hướng dẫn giải Bảo tồn electron: Ví dụ 2: 5,4 V ×3 = ⇒ V = 6,72 lít 27 22,4 Cho 10,0 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến phản ứng xảy hồn tồn thu 3,36 lít H (đktc) Khối lượng Cu có 10,0 gam hỗn hợp X A 2,8 gam B 5,6 gam C 1,6 gam D 8,4 gam (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2016) Hướng dẫn giải Chỉ có Fe phản ứng với HCl, ta có: 2.nFe = 2.nH2 = 3,36 22,4 ⇒ nFe = 0,15mol ⇒ mCu = 10 − 0,15.56 = 1,6 gam Ví dụ 3: Cho 0,3 gam kim loại hoá trị II phản ứng hết với dung dịch HCl, thu 0,28 lít H2 (đktc) Kim loại A Ba B Ca C Mg D Sr (Đề Khảo sát chất lượng lần – THPT chuyên Lam Sơn – Thanh Hoá, năm 2016) Hướng dẫn giải Ta có: 0,3 0,28 ×2 = ⇒ M = 24 ⇒ M laøMg M 22,4 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 4: Cho 5,1 gam hai kim loại Mg Al tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, thu 5,6 lít khí H (đktc) Tỉ lệ phần trăm theo khối lượng Al hỗn hợp ban đầu A 52,94% B 47,06% C 32,94% D 67,06% Hướng dẫn giải Đặt a b số mol Mg Al, ta có:  mkim loại = 24a + 27b = 5,1 a = 0,1mol   5,6 ⇒  o toaø n electron: 3a + 2b = 2×  b = 0,1mol  Bả 22,4  0,1.27 ⇒ %mAl = ×100% = 52,94% 5,1 Ví dụ 5: Hồ tan 1,92 gam kim loại M (hoá trị n) vào dung dịch HCl H2SO4 lỗng (vừa đủ), thu 1,792 lít khí H2 (đktc) Kim loại M A Fe B Cu C Al D Mg Hướng dẫn giải Bảo toàn electron, ta có: n = 1,92 1,792 ×n = ⇒ M = 12n ⇒  ⇒ M laøMg M 22,4 M = 24 Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm Zn, Mg, Fe Hoà tan hết 23,40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl, thu 11,20 lít khí (đktc) Để tác dụng vừa hết với 23,40 gam hỗn hợp X cần 12,32 lít khí clo (đktc) Khối lượng Fe hỗn hợp A 8,4 gam B 11,2 gam C 2,8 gam D 5,6 gam (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Khoa học tự nhiên, năm 2016) Hướng dẫn giải http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word • Mg Zn bị HCl Cl2 oxi hố đến mức +2 +2 +3 • Fe bị HCl oxi hoá đến F e ; bị Cl2 oxi hoá đến F e Đặt a tổng số mol Mg Zn; b số mol Fe, bảo tồn electron ta có: 2a + 2b = 2.nH 2a + 2b =  ⇒ ⇒ b = 0,1⇒ mFe = 5,6 gam  2a + 3b = 2.nCl2 2a + 3b = 1,1 Ví dụ 7: Chia hỗn hợp hai kim loại A, B có hố trị khơng đổi thành hai phần Phần hoà tan hết dung dịch HCl, thu 1,792 lít khí H2 (đktc) Phần nung oxi, thu 2,84 gam hỗn hợp oxit Khối lượng hai kim loại hỗn hợp đầu A 1,56 gam B 3,12 gam C 2,2 gam D 1,8 gam Hướng dẫn giải Ta có: mkim loại = moxit − mO Vì A B có hố trị khơng đổi nên ∑n e cho (phầ n 1) =∑ ne cho (phần 2) ⇒ ∑ ne nhận (phần 1) =∑ ne nhận (phần 2) ⇒ 2nH = 4nO ⇒ nO = 2 ×0,08 = 0,04mol ⇒ mkim loaïi = 2.(2,84 − 0,04.32) = 3,12 (gam) ● Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 (đặc) +6 * H2SO4 đặc: tính oxi hoá thể S +6 to Kim c) → Muố i + sả n phẩ m khử+ H2O 14 loạ 43 i +H2 S O4 (đặ 44 43 (trừAu, Pt) (SO2, S, H2S) +6 * Các trình khử S Quá trình khử Mối liên hệ ne nhận http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word nH SO với nsản phẩm khử 4H+ + SO42− + 2e  → SO2 + 2H2O + 2− 8H + SO + 6e  → S + 4H2O 10H+ + SO42− + 8e  → H2S + 4H2O nH SO = 2nSO ne nhaän = 2nSO nH SO = 4nS ne nhaän = 6nS 2 4 nH SO = 5nH S 2 ne nhaän = 8nH S * Lưu ý: - Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) phản ứng với H2SO4 đặc đạt hoá trị cao - Fe, Al, Cr không phản ứng với H2SO4 (đặc, nguội) bị thụ động hố Ví dụ 8: Cho 9,2 gam hỗn hợp gồm Zn Al phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 5,6 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Khối lượng Al có hỗn hợp A 2,7 gam B 5,4 gam C 8,1 gam D 6,75 gam Hướng dẫn giải Đặt a b số mol Zn Al, ta có: 65a + 27b = 9,2 a = 0,1  ⇒ mAl = 2,7 gam  5,6 ⇒  Bả o n electron: 2a + 3b = b = 0,1   22,4  Ví dụ 9: Hồ tan hồn toàn 0,756 gam kim loại M lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 2,688 gam khí SO (là sản phẩm khử nhất) M A Fe B Cu C Zn D Al Hướng dẫn giải Bảo toàn electron: n n = 0,756 2,688 = ⇒ M = 9n ⇒  M 64  M = 27 (Al) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 10: Cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thu 3,36 lít khí SO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị m A 16,8 B 8,4 C 5,6 D 3,2 Hướng dẫn giải Bảo toàn electron: Ví dụ 11: m 3,36 = ⇒ m = 5,6 gam 56 22,4 Cho 18,4 gam hỗn hợp Zn Al tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 11,2 lít khí SO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Phần trăm khối lượng Zn hỗn hợp ban đầu A 70,65% B 29,35% C 45,76% D 66,33% Đặt a b số mol Zn Al, ta có: 65a + 27b = 18,4 a = 0,2  ⇒ %mZn = 70,65%  11,2 ⇒  o toaø n electron: 2a + 3b =  b = 0,2  Bả 22,4  Ví dụ 12: Để hoà tan hết 11,2 gam Fe cần tối thiểu dung dịch chứa a mol H2SO4 đặc, nóng tạo sản phẩm khử SO2 Giá trị a A 0,45 B 0,4 C 0,6 D 0,2 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Khoa học tự nhiên, năm 2016) Hướng dẫn giải Vì dùng lượng tối thiểu H2SO4 đặc, nóng nên sau phản ứng toàn Fe 3+ phản ứng với Fe để tạo Fe2+ Bảo toàn electron: 2.nFe = 2.nSO ⇒ nSO = 0,2mol 2 ⇒ nH SO = 2.nSO = 0,4mol ⇒ a = 0,4 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Cho 0,01 mol hợp chất sắt tác dụng với lượng dư Ví dụ 13: dung dịch H2SO4 đặc, nóng, 0,112 lít (đktc) khí SO (là sản phẩm khử nhất) Cơng thức hợp chất A FeCO3 B FeS2 C FeS D FeO Hướng dẫn giải Vì sau phản ứng thu SO2 nên ta loại phương án A (do tạo CO2) Ta có: ne nhận = 0,005 = 0,01 mol, suy ne cho = 0,01 mol Xét q trình oxi hố: +6 FeS2  → Fe3+ + 2S + 15e +6 FeS  → Fe3+ + S + 9e +2 FeO  → Fe3+ + 1e Chỉ có 0,01 mol FeO cho 0,01 mol electron Cho 1,44 gam hỗn hợp gồm kim loại M oxit Ví dụ 14: MO, có số mol nhau, tác dụng hết với H 2SO4 đặc, đun nóng Thể tích khí SO2 (đktc) thu 0,224 lít Kim loại M A Cu B Fe C Al D Zn Hướng dẫn giải Loại phương án C oxit Al khơng thể có dạng MO Xét trường hợp M có hố trị II, bảo tồn electron ta có: 2.nM = 2.nSO ⇒ nM = nMO = 0,01mol ⇒ 0,01.(2M + 16) = 1,44 ⇒ M = 64 ⇒ M Cu Xét trường hợp M Fe, ta có: nFe = nFeO = 1,44 = 0,01125mol 56 + 72 ⇒ ne cho = 0,1125(3+ 1) = 0,045mol > ne nhaän = 0,02mol, loại trường hợp ● Dạng 3: Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word +5 * HNO3 thể tính oxi hoá N +5 Kim ng)  → Muoá i + 14 loạ 43 i +H N O3 (loã (trừAu, Pt) sả n phẩ m khử + H2O 44 43 (NO, N2, N2O, NH4+ ) +5 to Kim c) → Muoá i + NO2 + H2O 14 loạ 43 i +H NO3 (đặ (trừAu, Pt) +5 * Các trình khử N Mối liên hệ Quá trình khử ne nhận nHNO với nsản phẩm khử nHNO = 2nNO ne nhaän = nNO 4H + NO + 3e  → NO + 2H2O nHNO = 4nNO ne nhaän = 3nNO 10H+ + 2NO3− + 8e  → N2O + 5H2O nHNO = 10nN O ne nhaän = 8nN O nHNO = 12nN ne nhaän = 10nN 2H+ + NO3− + 1e  → NO2 + H2O + − + − 12H + 2NO + 10e  → N2 + 6H2O + − + 10H + NO + 8e  → NH + 3H2O 2 3 nHNO = 10nNH + 2 ne nhaän = 8nNH + * Lưu ý: - Các kim loại Fe, Cu, Ag khử HNO3 loãng đến NO - Các kim loại Mg, Al, Zn phản ứng với HNO lỗng ngồi tạo NO tạo sản phẩm khử khác N2, N2O NH4NO3 - Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) phản ứng với HNO3 đạt hoá trị cao - Fe, Al, Cr không phản ứng với HNO3 (đặc, nguội) bị thụ động hố Ví dụ 15: Hoà tan hoàn toàn 6,4 gam Cu dung dịch HNO (dư), thu x mol NO2 (là sản phẩm khử N5+) Giá trị x A 0,25 B 0,15 C 0,2 D 0,10 (Đề Khảo sát chất lượng lần – THPT chuyên Lam Sơn – Thanh Hoá, năm 2016) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Hướng dẫn giải Bảo tồn electron, ta có: 6,4 = x ⇒ x = 0,2 64 Cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 lỗng Ví dụ 16: tạo 1,792 lít khí (đktc) Cũng cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 lỗng thấy V lít khí (đktc) khí NO Giá trị V A 1,792 lít B, 1,195 lít C 4,032 lít D 3,36 lít Hướng dẫn giải 2nFe = 2nH ⇒ nNO = nH ⇒ VNO = VH = 1,792 (lít) 2 3nFe = 3nNO Bảo tồn electron, ta có:  Ví dụ 17: Hồ tan m gam hỗn hợp FeO, Fe(OH)2, FeCO3 Fe3O4 (trong Fe3O4 chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp) vào dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO2 NO (sản phẩm khử N+5) có tỉ khối so với H2 18,5 Số mol HNO3 phản ứng A 1,8 B 3,2 C 2,0 D 3,8 (Đề thi THPT Quốc gia – Bộ Giáo dục Đào tạo, năm 2016) Hướng dẫn giải Đặt x y số mol CO2 NO, ta có:  x + y = 0,4 x = 0,2 ⇒   44x + 30y = 0,4.2.18,5 y = 0,2 Bảo tồn electron, ta có: 1.nFe = 3.nNO ⇒ nFe = 0,6mol +2 +2 Vì nF e = nhh = 0,6mol ⇒ nFe O = 0,2mol +2 Bảo tồn ngun tố Fe N, ta có:  nFe(NO ) = ∑ nFe = 0,4 + 3.0,2 = 1mol  3   nHNO3 = 3.nFe(NO3 )3 + nNO = 3.1+ 0,2 = 3,2mol http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 18: Hồ tan hồn tồn 7,5 gam hỗn hợp gồm Mg Al lượng vừa đủ V lít dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng kết thúc, thu 0,672 lít N2 (ở đktc) dung dịch chứa 54,9 gam muối Giá trị V A 0,72 B 0,65 C 0,70 D 0,86 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Đại học Vinh, năm 2016) Hướng dẫn giải Nếu sản phẩm khử khơng có NH4NO3, ta có: mmuối = 7,5+ 62.10 0,672 = 26,1gam < 54,9 gam 22,4 Vậy phản ứng có tạo NH4NO3 Đặt x số mol NH4NO3, ta có: mmuối = 7,5 + 62.(10.0,03 + 8x) + 80x = 54,9 ⇒ x = 0,05 ⇒ nHNO = 12.nN + 10nNH NO = 12.0,03+ 10.0,05 = 0,86mol Ví dụ 19: Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) axit HNO3, thu V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO NO 2) dung dịch Y (chỉ chứa hai muối axit dư) Tỉ khối X H 19 Giá trị V A 2,24 B 4,48 C 5,60 D 3,36 Hướng dẫn giải Vì Fe Cu có tỉ lệ mol 1:1 nên nFe = nCu = 12 = 0,1mol 56 + 64 Đặt x y số mol NO NO2 hỗn hợp X, ta có:  Bả o n electron: 0,1.3 +0,1.2 =3x +y  x = 0,125  ⇒ ⇒ VX = 5,6 (lít) + y)  mX = 30x + 46y = 38(x 14 y = 0,125   M X nX  10 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 H2 Khí Y có tỉ khối so với H 11,4 Giá trị m A 16,085 B 14,485 C 18,300 D 18,035 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng, năm 2016) Hướng dẫn giải Vì thu khí H2 nên NO3- phản ứng hết Đặt x y số mol N2 H2, ta có:  x + y = 0,025  x = 0,02 ⇒  28x + 2y = 0,025.2.11,4 y = 0,005 Bảo toàn electron: 3,48 = 10.0,02 + 2.0,005 + 8.nNH + ⇒ nNH + = 0,01mol 4 24 Bảo toàn nguyên tố N bảo toàn điện tích dung dịch X, ta có:  nK + = nKNO = 2.nN + nNH + = 0,05mol nCl − = 0,35mol   ⇒  1.nK + + 2.nMg2+ + 1.nNH4+ = 1.nCl−  mX = 18,035 gam ● Dạng 5: Tính nhanh khối lượng muối tạo thành phản ứng oxi hoá – khử kim loại tác dụng với axit Ta có cơng thức tính nhanh: mmuối = mkim loại + M gốc axit ∑ netrao đổi hoátrògố c axit 16 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word +1 +2e • 2HCl   → H2 mmuốiclorua = mkim loại + +1 35,5.2nH = mkim loại + 71nH +2e • H2 SO4   → H2 mmuốisunfat = mkim loại + 96.2nH 2 = mkim loaïi + 96nH +6 +4 −2 + ne • H2 SO4   → sả n phẩ m khử(SO2 ,S, H2 S) mmuốisunfat = mkim loại + 96.∑ netrao đổi = mkim loại + 48∑ netrao đổi +5 + ne • H NO3   → sả n phẩ m khử(NO, N2, N2O, NO2 , NH4NO3) mmuốinitrat = mkim loại + 62.∑ netrao đổi + mNH NO = mkim loại + 62∑ netrao đổi + mNH NO 4 Lưu ý: Vì sản phẩm khử HNO3 NH4NO3 tan dung dịch nên tính khối lượng muối ta phải xét xem phản ứng có tạo NH 4NO3 hay khơng Nếu có tạo NH4NO3 ta phải cộng thêm phần khối lượng Ví dụ 30: Cho 8,8 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,36 lít khí H2 (đktc) m gam muối khan Giá trị m A 20,25 B 19,45 C 8,4 D 19,05 (Đề Khảo sát chất lượng lần – THPT chuyên Lam Sơn – Thanh Hoá, năm 2016) Hướng dẫn giải Cu không phản ứng với dung dịch HCl Bảo toàn electron: nFe = nH = 0,15mol ⇒ mFe = 8,4 gam ⇒ mmuoái = 8,4 + 71.nH = 19,05 gam 17 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 31: Hoà tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp gồm Al Mg dung dịch HCl (dư), thu 8,96 lít khí H (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m A 22,4 B 28,4 C 36,2 D 22,0 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2016) Hướng dẫn giải Vì HCl dư nên kim loại phản ứng hết 8,96 = 36,2 gam 22,4 Ta có: mmuối clorua = mkim loại + 71nH = 7,8+ 71× Ví dụ 32: Hồ tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al Fe dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 0,55 mol SO2 (sản phẩm khử nhất) Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu A 51,8 gam B 55,2 gam C 69,1 gam D 82,9 gam Hướng dẫn giải mmuối = mkim loaïi + 48∑ netrao đổi =16,3 + 48.2.0,55 = 69,1 gam Ví dụ 33: Hỗn hợp X gồm kim loại Mg, Al, Zn Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thu 6,72 lít khí (ở đktc) Cũng lấy m gam X tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng (dư), thu V lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) (m + a) gam muối Giá trị V a A 3,36 28,8 B 3,36 14,4 C 6,72 28,8 D 6,72 57,6 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Khoa học tự nhiên, năm 2016) Hướng dẫn giải 18 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Vì hỗn hợp X gồm kim loại có hố trị khơng đổi nên ∑n e cho (phaà n 1) =∑ ne cho (phần 2) ⇒ ∑ ne nhận (phần 1) =∑ ne nhận (phần 2) ⇒ 2nH = 2nSO ⇒ nSO = 0,3mol ⇒ VSO = 6,72 (lít) 2 2 Ta có: mmuối = mkim loại + 48.∑ ne = mkim loaïi + 48.2.0,3 = m + 28,8⇒ a = 28,8 Ví dụ 34: Hồ tan hết 7,2 gam Mg dung dịch HNO loãng (dư), sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch X 2,688 lít khí NO (duy nhất, đktc) Cơ cạn cẩn thận dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 44,40 B 46,80 C 31,92 D 29,52 (Đề Kiểm tra chất lượng – Sở Giáo dục Đào tạo Bắc Ninh, năm 2016) Hướng dẫn giải  nMg = 0,3mol  nNO = 0,12mol Ta có:  Bảo tồn electron: 2.0,3 = 3.0,12 + 8.nNH NO ⇒ nNH NO = 0,03mol 4 mmuối = mkim loại + 62∑ netrao đổi + mNH NO = 7,2 + 62.0,6 + 80.0,03 = 46,8 gam Ví dụ 35: Hồ tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X (đktc) 2,54 gam chất rắn Y dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối, m có giá trị A 31,45 B 33,25 C 3,99 D 35,58 Hướng dẫn giải Cu không phản ứng với dung dịch HCl, suy Y Cu Mg Al phản ứng với dung dịch HCl tạo H2, suy X H2 7,84 mmuoáiclorua = (9,14 − 2,54) + 71× = 31,45(gam) 22,4 19 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Oxi hố hồn tồn 7,2 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn Ví dụ 36: oxi dư 12,8 g hỗn hợp oxit Y Hoà tan hết Y dung dịch H 2SO4 loãng thu dung dịch T Cô cạn dung dịch T thu lượng muối khan A 50,8 gam B 20,8 gam C 30,8 gam D 40,8 gam Hướng dẫn giải Ta có: nO = 12,8− 7,2 = 0,175mol ⇒ ne trao đổi = 4.0,175 = 0,7mol 32 ⇒ mmuối sunfat = mkim loại + 48.ne trao đổi = 7,2 + 48.0,7 = 40,8 gam Ví dụ 37: Cho 11,8 gam hỗn hợp Al, Cu phản ứng với hỗn hợp dung dịch HNO3 H2SO4 dư, thu 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí SO NO2 có tỉ khối so với H2 26 Khối lượng muối tạo dung dịch A 55,8 gam B 50 gam C 61,2 gam D 56 gam Hướng dẫn giải Đặt a b số mol SO2 NO2, ta có:  13,44 a = 0,2 = 0,6 a + b = ⇒ 22,4  64a + 46b = 0,6.2.26  b = 0,4  ⇒ mmuối = 11,8 + 48.0,2.2 + 62.0,4.1 =55,8 gam Ví dụ 38: Cho 8,5 gam kim loại Al Mg tan hết dung dịch hỗn hợp HNO3 loãng H2SO4 lỗng, thu 11,2 lit (đktc) hỗn hợp khí B gồm NO H2 có tỉ khối so với H Cô cạn dung dịch sau phản ứng lượng muối khan A 59 gam B 69 gam C 79 gam D 89 gam Hướng dẫn giải 20 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Đặt a b số mol NO H2, ta có: a + b = 0,5 a = 0,25 ⇒  30a + 2b = 0,5.2.8  b = 0,25 ⇒ mmuối = 8,5 + 62.0,25,3 + 96.0,25 = 79 gam ● Dạng 6: Phản ứng oxi hoá – khử qua nhiều giai đoạn Ví dụ 39: Để 2,8 gam bột Fe ngồi khơng khí thời gian thấy khối lượng tăng lên 3,44 gam Tính phần trăm Fe phản ứng Giả sử phản ứng tạo nên Fe3O4 A 48,8% B 60% C 81,4 % D 99,9% Hướng dẫn giải +O Ta có sơ đồ phản ứng sau: 2,8 gam Fe  → 3,44 gam chất rắn Bảo toàn khối lượng, suy ra: mO = 3,44 − 2,8 = 0,64 gam ⇒ nO = 0,02mol 2 Bảo tồn electron, suy ra: nFe(pư) × = 4.nO ⇒ nFe(pö) = 0,03mol ⇒ %mFe (pö) = Ví dụ 40: 0,03.56 ×100% = 60% 2,8 Nhiệt phân hoàn toàn m gam KClO3 với xúc tác MnO2, lượng khí oxi hố 1,26m gam hỗn hợp Fe Cu thu hỗn hợp X gồm oxit Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO dư thu dung dịch Y 0,896 lít NO (đktc, sản phẩm khử nhất) Cơ cạn dung dịch Y thu 175,76 gam muối khan Giá trị m A 40,18 B 38,24 C 39,17 D 37,64 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Bến Tre, năm 2016) Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: 21 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word +1,26mgam{ Fe 0,04mol NO + HNO3 dö MnO2 Cu KClO3  → o → O2 → X  côcạn t 123 dung dòch Y  →175,76 gam mgam MnO 2KClO3  → 2KCl + 3O2 to m 3m = mol 122,5 245 Ta có: nO = × ⇒ mmuối = 1,26m + 62.(3.0,04 + Ví dụ 41: 3m ) = 175,76 ⇒ m = 39,17 gam 245 Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 CuO, oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp Cho 1,344 lít khí CO (đktc) qua m gam X nung nóng, sau thời gian thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 18 Hoà tan hoàn toàn Y dung dịch HNO loãng, dư, thu dung dịch chứa 3,08m gam muối 0,896 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m gần với giá sau đây? A 9,5 B 9,0 C 8,0 D 8,5 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2016) Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: CO Z (dZ/H = 18)  Al CO2   +0,6 mol CO m gam X  Fe3O4 (%O = 25%)  → 0,04mol NO + HNO3 dö CuO Y  →  3,08m gam muố i  Bả o n nguyê n toáC: nCO(Z) + nCO = 0,6 0,6  ⇒ nCO = nCO = = 0,3mol Ta có:  M CO + M CO 2  M Z = 36 =  22 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word  mO = 0,25m  mkim loại = 0,75m Ta có:  ⇒ mmuối = 0,75m+ 62.(3.0,04 + Ví dụ 42: 0,25m − 2.0,03) = 3,08m ⇒ m = 9,478 gam 16 Nung nóng hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe với gam bột S bình kín thời gian thu hỗn hợp X gồm FeS, FeS 2, Fe S dư Cho X tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng dư V lít khí (đktc) Giá trị V A 8,96 B 11,65 C 3,36 D 11,76 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Bến Tre, năm 2016) Hướng dẫn giải Vì X phản ứng với H2SO4 đặc, nóng (dư) nên ta sau phản ứng ta thu Fe3+ Bảo tồn electron: Ví dụ 43: 5,6 V + = ⇒ V = 11,76 (lít) 56 32 22,4 Thổi luồng CO qua hỗn hợp Fe Fe2O3 nung nóng chất khí B hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 Cho B lội qua dung dịch nước vôi dư thấy tạo gam kết tủa Hoà tan D H 2SO4 đặc, nóng thấy tạo 0,18 mol SO dung dịch E Cô cạn E thu 24g muối khan Thành phần phần trăm Fe hỗn hợp ban đầu A 58,33% B 41,67% C 50% D 40% Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: + Ca(OH) dư khí B  → gam CaCO3  Fe (a mol) + CO  → Fe 0,18 mol SO2  (1) + H2SO4 đặ c, ng, dư D  →  Fe2O3 (b mol) (2) 24 gam Fe2 (SO4 )3 FexOy 23 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Theo đề bài, phản ứng oxi hoá – khử xảy qua hai giai đoạn o t Ở giai đoạn (1): CO + [O](oxit)  → CO2 Vì khí B phản ứng với lượng dư dung dịch Ca(OH)2 nên: nCO = nCaCO = 0,06mol ⇒ nCO = nCO = 0,06mol Bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có: 3a + 2nCO = 2nSO ⇒ a = 2.0,18− 2.0,06 = 0,08 24 2× − 0,08 Bảo toàn nguyên tố Fe, suy ra: b = 400 = 0,02 ⇒ %mFe = 0,08.56 ×100% = 58,33% 0,08.56 + 0,02.160 Ví dụ 44: Để a gam bột sắt ngồi khơng khí, sau thời gian chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H 2SO4 đậm đặc, nóng thu 6,72 lit khí SO2( đktc) Khối lượng a gam là: A 56 gam B 11,2 gam C 22,4 gam D 25,3 gam Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: Fe 0,3mol SO2 + O2 + H2SO4 đặ c, ng, dö a gam Fe  → 75,2 gam A   → 3+ Fe FexOy Bảo toàn electron cho q trình phản ứng, ta có: a a 7,52 − a 3× = 4nO + 2nSO ⇒ 3× = 4× + 2.0,3⇒ a = 56 gam 2 56 56 32 24 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 45: Để m gam bột sắt ngồi khơng khí sau thời gian thu gam hỗn hợp chất rắn Hồ tan hồn tồn hỗn hợp dung dịch HNO3 thu 1,12 lít khí NO (đktc) Giá trị m : A 10,08 gam B 1,08 gam C 5,04 gam D 0,504 gam Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: Fe 0,05mol NO + O2 + HNO3 dö m gam Fe  → gam   → 3+ Fe FexOy m = 4nO + 3nNO 56 Bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có: 3× m 6− m ⇒ 3× = 4× + 3.0,05⇒ m = 5,04 gam 56 32 Ví dụ 46: Cho 16,2 gam kim loại M, hố trị n tác dụng với 0,15 mol O2 Chất rắn thu sau phản ứng cho hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư thu 13,44 lít khí H2 (đktc) Kim loại M A Fe B Al C Cu D Zn Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: 0,6mol H2 M +0,15 mol O2 + HCl dö 16,2 gam M  →  → n+ M M 2On Bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có: n = 16,2 n× = 4nO + 2nH ⇒ M = 9n ⇒  ⇒ M laøAl 2 M M = 27 Ví dụ 47: Cho H2 qua ống sứ chứa a gam Fe 2O3 đun nóng, sau thời gian thu 5,2 gam hỗn hợp X gồm chất rắn Hoà tan hết hỗn hợp X HNO3 đặc, nóng thu 0,785 mol khí NO2 Giá trị a 25 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word A 11,48 B 24,04 C 17,46 D 8,34 Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài:  Fe 0,785mol NO2 + H2 + HNO3 đặ c, ng, dö a gam Fe2O3  → 5,2 gam X   → 3+ (1) Fe  FexOy Theo đề bài, phản ứng oxi hoá – khử xảy qua hai giai đoạn o t Ở giai đoạn (1): H2 + [O](oxit)  → H2O Vì số oxi hố Fe ban đầu cuối nên bảo toàn electron cho q trình phản ứng, ta có: 2.nH2 = nNO2 ⇒ nH2 = 0,3925mol ⇒ a = mX + 16.nH = 11,48 gam ● Dạng 7: Xác định sản phẩm khử Ví dụ 48: Cho 9,6 gam Mg tác dụng với H 2SO4 đặc, sau phản ứng thu MgSO4, H2O sản phẩm khử X Xác định X, biết có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng A SO2 B S C H2S D SO2 H2S Hướng dẫn giải nMg = 0,4mol; nH 2SO4 = 0,5mol Phản ứng xảy sau: Mg + H2SO4  → MgSO4 + X + H2O 0,4mol 0,5mol 0,4mol Bảo toàn nguyên tố S, suy nX = 0,5 - 0,4 = 0,1mol Đặt a số oxi hố S X Theo định luật bảo tồn electron, ta có: 2.0,4 = (6 - a).0,1 ⇒ a = -2 Vậy X H2S 26 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 49: Cho 5,2 gam Zn tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HNO 1M thu Zn(NO3)2, H2O sản phẩm khử khí X Sản phẩm khử X A N2 B N2O C NO D NO2 Hướng dẫn giải n Zn = 0,08mol; n HNO3 = 0, 2mol Phản ứng xảy sau: Zn + HNO3  → Zn(NO3)2 + X + H2O 0,08mol 0,2mol 0,08mol Bảo toàn nguyên tố N, suy nN (X) = 0,2 – 2.0,08 = 0,04mol Đặt a số oxi hoá N X Theo định luật bảo tồn electron, ta có: 2.0,08 = (5 - a).0,04 ⇒ a = +1 Vậy X N2O Ví dụ 50: Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X A N2O B NO2 C N2 D NO Hướng dẫn giải Đặt a số oxi hoá N trong sản phẩm khử Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,1 mol, 3,6 = (5− a).0,1⇒ a = +2 ⇒ X làNO 24 Bảo tồn electron, suy ra: 2× Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,2 mol, 3,6 = (5− a).0,2 ⇒ a = 3,5(loaïi) 24 Bảo tồn electron, suy ra: 2× 27 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ví dụ 51: Hồ tan hồn tồn hỗn hợp M gồm 0,07 mol Mg 0,005 mol MgO vào dung dịch HNO dư, thu 0,224 lít khí X (đktc) dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 11,5 gam muối khan Khí X A N2 B N2O C NO D NO2 Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: côcạn  Mg(0,07mol) dung dòch Y  →11,5gam muoá i + HNO  →  X(0,01mol)  MgO(0,005mol) Bảo toàn nguyên tố Mg, suy n Mg( NO ) = 0,07 + 0,005 = 0,075mol Vì Mg phản ứng với HNO3 có khả tạo NH4NO3 nên ta phải so sánh lượng muối Mg MgO tạo với lượng muối đề cho Ta có: m Mg( NO ) = 0,075.148 = 11,1gam < 11,5gam Vậy phản ứng có tạo NH4NO3, suy nNH NO = 11,5− 11,1 = 0,005mol 80 Đặt a số oxi hoá N X - Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,01 mol, bảo toàn electron: 0,07.2 = (5 – a).0,01 + 8.0,005 ⇒ a = -5 (loại) - Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 2.0,01 = 0,02 mol, bảo toàn electron: 0,07.2 = (5 – a).0,02 + 8.0,005 ⇒ a = Vậy X N2 ● Dạng 8: Tính oxi hố hợp chất KMnO4, MnO2, KClO3 tính khử dung dịch HCl Ví dụ 52: Hỗn hợp X gồm Mg Al (M X = 26) Biết m gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với lượng O tạo nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,2 mol KMnO4 0,2 mol KClO3 Giá trị m A 15,6 B 21,8 C 33,6 D 42,3 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên Biên Hoà – Hà Nam, 28 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word năm 2016) Hướng dẫn giải Phản ứng nhiệt phân KMnO4 KClO3: o t 2KMnO4  → K 2MnO4 + MnO2 + O2 0,2mol 0,1mol to 2KClO3 → 2KCl + 3O2 0,2mol 0,3mol Đặt a b số mol Mg Al, ta có:  24a + 27b = 26 M X = a+ b   Bả o n electron: 2a + 3b = 4.nO  2a − b = a = 0,2 ⇒ ⇒ ⇒ m = (0,2 + 0,4).26 = 15,6 gam 2a + 3b = 1,6 b = 0,4 Ví dụ 53: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, sau thời gian thu 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu 15,12 lít Cl2 (đktc) dung dịch gồm MnCl2, KCl HCl dư Số mol HCl phản ứng A 1,8 B 2,4 C 1,9 D 2,1 (Đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo dục Đào tạo, năm 2016) Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: 0,675mol Cl  +7  +2 −1 K M nO4 to O2 + H C l ñaë c 48,2gam +5 →  →  M nCl  43,4gam Y K ClO KCl   HCl dö   29 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Bảo toàn khối lượng, suy mO = 48,2 − 43,4 = 4,8 gam ⇒ nO = 0,15mol 2 Caù c quátrình oxi hoá : −2 Cá c quátrình oxi khử ù : +7 2O  → O2 + 4e −1 +2 M n + 5e  →M n +5 2Cl  → Cl + 2e −1 Cl + 6e  → Cl Đặt a b số mol KMnO4 KClO3, ta có: 158a + 122,5b = 48,2 a = 0,15 ⇒  o toaø n electron: 4.0,15+ 2.0,675 = 5a + 6b  b = 0,2  Bả Bảo tồn ngun tố, ta có:  nKCl = nKMnO + nKClO = 0,35mol   nMnCl2 = nKMnO4 = 0,15mol ⇒ nHCl = 2.nCl + 2.nMnCl + nKCl − nKClO = 1,8mol Ví dụ 54: Hồ tan 5,6 gam Fe dung dịch H 2SO4 loãng dư thu dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO 0,5M Giá trị V A 80 B 20 C 40 D 60 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2016) Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài:  +3  +2 +7   F e (SO4 )3 + H2SO4 loaõ ng,dö + K M nO4 0,1mol Fe  →  F eSO4 0,1mol  →  +2 H2SO4 dö M nSO  Bảo tồn electron, ta có: 1.0,1= 5.0,5 V ⇒ V = 40 ml 1000 30 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... H2 (đktc) Phần nung oxi, thu 2,84 gam hỗn hợp oxit Khối lượng hai kim loại hỗn hợp đầu A 1,56 gam B 3,12 gam C 2,2 gam D 1,8 gam Hướng dẫn giải Ta có: mkim loại = moxit − mO Vì A B có hố trị... Vinh, năm 2016) Hướng dẫn giải Nếu sản phẩm khử khơng có NH4NO3, ta có: mmuối = 7,5+ 62.10 0,672 = 26,1gam < 54, 9 gam 22,4 Vậy phản ứng có tạo NH4NO3 Đặt x số mol NH4NO3, ta có: mmuối = 7,5 + 62.(10.0,03... năm 2016) Hướng dẫn giải http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word • Mg Zn bị HCl Cl2 oxi hoá đến mức +2 +2 +3 • Fe bị HCl oxi hố đến F e ; bị Cl2 oxi hoá đến F e Đặt